- •Содержание.
- •Основы кинематики.
- •Примеры решения задач.
- •Основы динамики.
- •Силы в механики
- •Алгоритм решения задач.
- •Примеры решения задач.
- •Законы сохранения в механике.
- •Алгоритм решения задач на законы сохранения импульса и энергии.
- •Примеры решения задач.
- •Колебания и волны.
- •Электромагнитные колебания.
- •Примеры решения задач
- •Механика жидкостей и газов.
- •Примеры решения задач.
- •Основные положения мкт.
- •Основы термодинамики.
- •Примеры решения задач.
- •Электрическое поле. Основные понятия и законы.
- •Примеры решения задач.
- •Постоянный ток
- •Электрический ток в различных средах
- •Магнитное поле.
- •Магнитные свойства вещества
- •Электромагниты
- •Оптика Скорость света, её экспериментальное определение. Прямолинейность распространение света.
- •Законы отражения света. Построение изображений в плоском зеркале.
- •Построение изображений в сферических зеркалах.
- •Построение изображений в вогнутом сферическом зеркале.
- •Построение изображений в выпуклом сферическом зеркале.
- •Закон преломления света. Показатель преломления.
- •Собирающая и рассеивающая линзы. Формула тонкой линзы.
- •Построение изображений в собирающей линзе.
- •Построение изображений в рассеивающей линзе.
- •Глаз - как оптическая система. Очки.
- •Примеры решения задач:
- •Строение атома. Атомные явления.
- •Пример решения задачи.
- •Атомное ядро. Ядерная энергия.
- •Астрономия.
Атомное ядро. Ядерная энергия.
Сила, прочно удерживающая протоны и нейтроны в ядре называется ядерной силой.
Свойства ядерных сил:
Ядерные силы обладают зарядовой независимостью, т.е. не зависят от наличия зарядов и знаков.
Ядерные силы обладают свойствами действия на очень коротких расстояниях.
Формула А. Эйнштейна (1905г) E=mc2 Есв =m·c2, где Есв– энергия связи (Дж), m–дефект масс, с – скорость света.
1 электронвольт (1эВ)=1,6·10-19 Дж.
1 а.е.м = 931,5 МэВ
1 а.е.м. = 1,6605406 · 10-27 кг.
Дефект массы ядра.Δm = (Z·mp + N·mn) – mя; mя=ma-Zme.
Энергия связи ядра. Есв=(Zmp+Nmn–mя)·с2(Дж); Есв=(Zmp+Nmn–mя) ·931,5(МэВ)
Энергия, которая необходима для полного расщепления ядра, на отдельные нуклоны называется энергией связи.
Энергия связи, приходящаяся на один нуклон, называется удельной энергией связи ядра. Еуд = , где А – число нуклонов в ядре (протон и нейтрон – нуклоны). При радиоактивном распаде ядер реализуются два следующих закона:
закон сохранения зарядового числа: зарядовое число распадающегося ядра равно сумме зарядовых чисел, образовавшихся после распада частиц;
закон сохранения массового числа: массовое число распадающегося ядра равно сумме массовых чисел, образовавшихся после распада частиц
Формула – β распада
Формула - α распада
преобразование нейтрона в протон при β – распаде ядра.
, – антинейтрино.
Самопроизвольное превращение атомов, сопровождающееся испусканием гамма – излучений, альфа -, бета- и других частиц, называется радиоактивным распадом ядра.
Время, в течение которого распадается половина атомных ядер радиоактивного изотопа, называется периодом полураспада (Т).
Закон радиоактивного распада. N = N0· = N0 · = N0 ·
N – число нераспавшихся ядер, N0 – число первоначальных ядер,
t – время распада ядер, n – число периодов полураспада за время t.
Формула слияния изотопов водорода:
Делением ядер называют процесс, когда массивное ядро атомов в результате его бомбардировки нейтронами распадается на крупные осколки и более мелкие частицы: .
Цепная ядерная реакция – лавинообразное деление ядер, происходящее под действием вновь рожденных нейтронов. Рассмотрим деление ядер урана – 235 после попадания в него нейтрона. Во время деления ядро распадается на несколько крупных осколков с вылетом 2-3 нейтронов. Эти нейтроны играют особую роль в продолжении цепной реакции деления других ядер урана (при самопроизвольном распаде ядер урана нейтроны не выделяются).
Ядерные реакции в атомных реакторах происходят в управляемом режиме.
Критическая масса – минимальная масса ядерного материала, необходимая для цепной реакции деления.
Термоядерная реакция – реакция слияния ядер, осуществляемая при температуре свыше млн. градусов. Термоядерные реакции в атомных реакторах не управляемы. Пример: . При синтезе лёгких ядер выделяется примерно энергии в 7 раз больше, чем при реакции деления тяжёлых ядер (см. удельную энергию связи)
Радиоизотопы – радиоактивные изотопы, полученные искусственным путем.
Ядра, имеющие один и тот же заряд (Z) при разном массовом числе (А), т.е. различным числом нейтронов называются изотопами. Например, – изотопы азота. Изотопы – элемент с одинаковыми химическими свойствами, но различными физическими свойствами, в том числе радиоактивными.
Радиация – радиоактивные излучения.
Активность изотопа – количество распавшихся ядер в течение секунды. Единица измерения: Беккер (БК), Кюри (Ки); 1Ки = 3,7·1010 Бк.
Доза излучений – количество энергии, переданной радиацией организму.
Поглощенная доза излучения Д: Д = (грей - Гр), где Д – доза излучения (Гр (грей)), Е – испускаемая энергия (Дж),m – масса тела (кг). 1 рад = 10-2 Гр.
Элементарной частицей называют такую частицу, которая не имеет своего состава и структуры. К ним относятся электрон, протон, нейтрон, фотон, нейтрино и их античастицы (электрон – позитрон, протон – антипротон).
Космические лучи – высоко энергетические частицы, поступающие из космического пространства на Землю. Космические лучи представляют собой поток различных частиц с большой энергией. Их характеристики (масса, знаки заряда) определяются экспериментальным путём.